تعلم الباحثون التحذير من حدوث تسونامي باستخدام الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)

يقوم النظام الذي تم إنشاؤه بتحليل التغييرات في الغلاف الأيوني باستخدام البيانات الواردة من الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الموجودة.

وأظهرت النتائج أن تسونامي يؤدي إلىانخفاض في كثافة الإلكترون على ارتفاع 300 كم فوق هذه المنطقة. وهذا بدوره يؤثر على إشارات الراديو التي ترسلها الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلى أجهزة الاستقبال على الأرض، مما يؤدي إلى تأخير أو تسريع أجزاء مختلفة من الإشارة أو تغيير اتجاهها حسب التردد.

وجد الباحثون أن الموجة الصوتية ،بسبب الارتفاع الأولي في الماء ، استغرق الأمر حوالي سبع دقائق للوصول إلى ارتفاع 300 كم في طبقة الأيونوسفير ، ويمكن الكشف عن الانخفاض الناتج في كثافة الإلكترون باستخدام إشارات الأقمار الصناعية في 10-15 دقيقة.

"أنظمة التحذير من تسونامي الحالية ليست كذلكيقول البروفيسور سيرج غيلاس، كبير مؤلفي الورقة البحثية: "إنها فعالة كما ينبغي لأنها غالبًا ما تفشل في التنبؤ بدقة بارتفاع الأمواج". "توضح دراستنا، وهي جهد تعاوني بين الإحصائيين وعلماء الفضاء، طريقة جديدة للكشف عن تسونامي غير مكلفة لأنها تعتمد على شبكات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الحالية ويمكن تنفيذها في جميع أنحاء العالم، مما يكمل طرق الكشف عن تسونامي الأخرى ويحسن دقتها."

فريق دولي من العلماء حللوا معبيانات GPS من زلزال Tohoku-Oki المدمر عام 2011 والتسونامي الناتج باستخدام طريقتهم. أظهرت النتائج أنه كان من الممكن إصدار تحذير من حدوث تسونامي في غضون 15 دقيقة من الزلزال ، أي قبل 10 دقائق على الأقل من ضرب الموجة الأولى للساحل الشرقي لليابان.

بمساعدة تحليل التغيرات في الأيونوسفير ، لا يمكن للمرءتوقع فقط تسونامي ، لكن استنتج حجم الموجة وشكلها. ستكون الخطوة التالية في الدراسة هي استكشاف هذا الأمر بشكل أكبر لمعرفة ما إذا كان يمكن استخدام هذه الطريقة للتنبؤ بشكل أكثر دقة بحجم ونطاق تسونامي. بناءً على تجربتي في العمل مع الحكومة اليابانية في الماضي ومراقبة الأضرار التي سببها تسونامي ، أعتقد أنه إذا تم إجراء هذه الدراسة ، فإنها ستساهم بلا شك في إنقاذ الأرواح "، كما يأمل المؤلف الرئيسي والدكتوراه Ryuichi Kanai.

يمكن للعديد من الأنظمة الموجودة اليومتحذير من موجات المد الناجمة عن الزلازل. يقول الباحثون إن الطريقة الجديدة يمكن استخدامها للتنبؤ بموجات المد القادمة من الانهيارات الأرضية والانفجارات البركانية.

على الرغم من أن بعض أمواج تسونامي تصل إلى الساحل أقل منأكثر من 10 دقائق ، لاحظ الباحثون أنه يمكن أيضًا استخدام النظام المطور للتنبؤ بموجة ثانية أو ثالثة ، مما يساعد على تحديد ما إذا كان يجب إلغاء تحذير تسونامي أو الحفاظ عليه بعد الموجة الأولى.

الأيونوسفير هو الجزء العلوي من الغلاف الجوي المشبع بالأيونات والإلكترونات الحرة. ويمتد من 48 إلى 965 كيلومتراً فوق سطح الأرض.

قراءة المزيد

لقد تم اصطياده لقرون: ماذا نعرف عن كوكب فولكان المجاور للشمس

وجد علماء الفلك كوكبًا بالقرب من الأرض: له مدار غريب جدًا

الازدواجية غير المبررة الموجودة في فيزياء الجسيمات الأولية: ما الذي ستؤدي إليه